مجتبی یاری ملک آباد

حفاری در معادن همواره به عنوان یکی از عملیاتی اصلی در شاخه های مختلف مهندسی معدن مطرح بوده است. حفاری در تمام سطوح آن و بدون توجه به کاربرد آن دارای محصول جنبی سیگنال های صوتی می باشد. از طرف دیگر شناخت نوع سنگ و ویژگی های مکانیکی و فیزیکی سنگ یکی از مسائل بسیار مهم همچنین اساس و پایه ی اکثر طراحی ها در مهندسی معدن می باشد. تعیین خواص فیزیکی- مکانیکی سنگ، هم ازلحاظ میزان زمانی که برای این فرایند صرف می شود و هم از جنبه ی اقتصادی دارای اهمیت ویژه ای است. مطالعات گذشته نشان می دهد که به طورکلی روابطی منطقی بین سنگ های مختلف و سطح صدای حفاری آن ها وجود دارد. در اکثر این تحقیقات با استفاده از یک Sound Level Meter به اندازه گیری سطح صدا پرداخته شده و از کاوش بیشتر در سایر ویژگی های صوتی پرهیز شده است. همان طور که در مطالعات پیشین اشاره شده است، برای اظهارنظر قطعی در مورد ارتباط نوع سنگ ها و صدای حفاری تولیدشده از آن ها نیاز است که ابزارهای آنالیز مانند تبدیل سریع فوریه (FFT) به منظور انتقال داده ها به دامنه ی فرکانس و پالایه کردن نویزهای موجود برای شناسایی فرکانس های غالب (که موجب شناسایی سنگ ها خواهد شد) استفاده گردد. در این تحقیق سعی بر آن خواهد بود که از آنالیز فرکانس های صوت ناشی از فرآیند حفاری در راستای تعیین ویژگی های فیزیکی- مکانیکی سنگ در کوتاه ترین زمان ممکن و اقتصادی ترین حالت و طی یک عملیات غیر مخرب استفاده گردد. برای این منظور نمونه های سنگ های کربناته در بازه ی قابل قبولی از ویژگی های فیزیکی- مکانیکی تهیه شد. این ویژگی ها شامل مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی (آزمون غیر مستقیم یا برزیلی) و سرعت موج P است. پس از انجام آزمایشات حفاری و آنالیز سیگنال های صوتی مربوطه به پیش بینی مقاومت فشاری تک محوری, مقاومت کششی, سرعت موج P پرداخته شده است. پارامتر صوتی که از هر یک از سیگنال های صوتی تولید شده سنگ ها مورد استفاده قرار گرفت، فرکانس های غالب یا فرکانس هایی که در طیف فرکانسی دارای بیشترین شدت هستند، می باشد. پس از تعیین مشخصات هر یک از نمونه های سنگی و پارامتر های صوتی حاصل از حفاری به تحلیل های آماری برای پیش بینی هر یک از خواص سنگ ها پرداخته شد. برای این منظور از روش رگرسیون یک متغیره خطی استفاده شد و روابط ریاضی برای تخمین خواص سنگ ها ارائه شد. ضرایب همبستگی